Un peu de physique...

Glossaire de chimie minérale

Aluminosilicate : silicates dans lesquels des atomes d'aluminium se substituent à certains atomes de silicium. Les feldspaths sont des aluminosilicates.

Amorphe (matériau) : état d'un matériau minéral obtenu en refroidissant rapidement le minéral en phase liquide de façon à empêcher ses composants d'adopter une structure périodique ordonnée (structure dite cristalline).

Amphibole : les amphiboles sont des inosilicates de fer, de magnésium ou de calcium. Les inosilicates sont constitués de chaînes ou de rubans à maille hexagonale. Les amphiboles sont des inosilicates en ruban caractérisées par la présence d'ions hydroxyles. La hornblende est une sous-famille d'amphiboles calciques.

Ardoise : schiste résultant du métamorphisme dun phyllosilicate, la muscovite, de formule KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2.

Argile : roches sédimentaires lamellaires de type phyllosilicate. Le kaolin Al2Si2O5(OH)4, la matière première de la porcelaine, est une argile.

Basalte : famille de roches volcaniques ayant refroidi rapidement et comportant une forte teneur en feldspaths plagioclases et en pyroxènes.

Calcédoine : roche composée de cristallites de quartz en forme de fibres de 50 à 100 nm.

Carbonate : minéral composé d'un ion carbonate CO32- associé à un cation métallique. Les plus abondants sont les carbonates de calcium et de magnésium ainsi que les dolomites CaMg(CO3)2. On trouve également fréquemment la sidérite FeCO3 et la malachite Cu2CO3(OH)2.

Chaille : concrétion siliceuse au sein d'un bloc calcaire.

Chaux (chaux vive) : oxyde de calcium CaO. L'hydroxyde de calcium Ca(OH)2 est appelé chaux éteinte.

Chlorite : famille de minéraux phyllosilicates de type TOT:O.

Cubique (système réticulaire) : les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais d'un cristal tridimensionnel cubique forment un cube.

Cristal : minéral dont les composants (atomes, ions ou molécules) occupent les noeuds d'un réseau périodique à deux ou trois dimensions. Lorsque les composants d'un solide minéral sont désordonnés, on parle de matériau amorphe.

Diagénèse : transformation de sédiments en roche sédimentaire.

Dyke : intrusion de magma qui s'est solidifié dans une faille.

Feldspath : les feldspaths sont des aluminosilicates, c'est-à-dire des silicates dont certains des atomes de silicium sont remplacés par des atomes d'aluminium. Leur structure est de type tectosilicate : les tétraèdres de SiO4 (ou AlO4) sont reliés entre eux par un sommet. La neutralité électrique est assurée par la présence de cations qui s'insèrent dans le réseau cristallin. Dans le cas de cations potassium ou sodium (KAlSi3O8 et NaAlSi3O8), on parle de feldspaths alcalins. Si les cations sont exclusivement potassium, on a affaire à des orthoses. Dans le cas de cations sodium ou calcium (CaAl2Si2O8) on parle de feldspaths plagioclases. Feldspaths et feldspathoïdes représentent 60% de la masse de la croûte terrestre.

Felsique : une roche silicatée riche en sodium, potassium ou aluminium et pauvre en magnésium et en fer est dite felsique. Dans le cas contraire elle est dite mafique.

Gabbro : roche magmatique à texture grenue composée principalement de pyroxènes et de feldspath plagioclase.

Granite : roche magmatique à texture grenue à forte teneur en quartz, en mica et en feldspath alcalin.

Grés : roche sédimentaires obtenue par agrégation de grains de sable.

Gypse : roche composée de sulfate de calcium dihydraté CaSO4·2H2O. C'est la matière première du plâtre.

Hexagonal (système réticulaire) : dans le cas d'un cristal bidimensionnel hexagonal, les vecteurs a1 et a2 du réseau de Bravais permettent de construire une maille hexagonale (même norme quadratique, angle de 60 degrés entre eux). Dans le cas d'un cristal tridimensionnel, les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais permettent de construire un octaèdre à base hexagonale.

Hydroxydes métalliques : minéral cristallin constitué de cations métalliques et d'ions hydroxydes OH-. L'ion hydroxyde qui possède 3 doublets non liants est un ligand pontant qui se prête bien à la formation de cristaux. La brucite Mg(OH)2 en est un exemple (coordination octaédrique Mg(OH)6).

Inosilicate : silicates dans lesquels les ions tétraédriques SiO44- forment des chaînes ou des rubans (deux chaînes accolées). Les pyroxènes et les amphiboles sont des inosilicates.

Mafique : une roche comportant une teneur importante de silicates ferromagnésiens est dite mafique (voire ultramafique). Dans le cas contraire elle est dite felsique.

Magma : roche en état de fusion partielle. Le magma se forme dans les couches supérieures du manteau dans des conditions de température et de pression élevée. Il remonte au travers des fissures de la lithosphère du fait de la poussée d'Archimède.

Magmatique : Les roches magmatiques sont des roches qui se forment lorsque le magma se refroidit plus ou moins rapidement en se solidifiant. Cette solidification s'accompagne d'une cristallisation totale ou partielle. Les roches magmatiques représentent l'essentiel de la masse de la croûte terrestre.

Magnétite : la magnétite est un minéral composé d'oxyde de fer(II,III) de formule Fe3O4. Elle comporte également des traces d'autres métaux (magnésium, manganèse, nickel, chrome, titane, vanadium, aluminium).

Marbre : roche métamorphique d'origine calcaire.

Métamorphique : une roche métamorphique est une roche qui résulte de la transformation d'une autre roche (magmatique, métamorphique sédimentaire) sous l'action d'une pression et d'une température très élevées.

Mica : les micas sont des phyllosilicates formés de silicate d'aluminium et de potassium. Les phyllosilicates sont des silicates composés de feuillets superposés (voir le post sur les silicates pour avoir plus de détails sur la structure des feuillets).

Minerai : roche contenant des minéraux et que l'on peut exploiter industriellement pour en extraire lesdits minéraux. Il peut s'agir d'oxydes (bauxite : alumine Al2O3), de sulfures (galène : sulfure de plomb PbS), de carbonates (sidérite : FeCo3) ou de silicates.

Moho : limite entre la croûte terrestre et le manteau.

Monoclinique (système réticulaire) : dans le cas d'un cristal bidimensionnel monoclinique, les vecteurs a1 et a2 du réseau de Bravais forment un parallélogramme quelconque. Dans le cas d'un cristal tridimensionnel, les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais permettent de construire un hexaèdre à base rectangle mais dont le troisième vecteur n'est pas orthogonal à la base.

Mudstone : roche sédimentaire obtenue par agrégation de grains très fins (taille inférieure à 0,062 mm).

Nésosilicate : silicates dans lesquels les ions tétraédriques SiO44- sont associés à des cations métalliques pour former le réseau de base. Il y a donc toujours quatre atomes d'oxygène pour un atome de silicium. Un (ou deux) atome(s) métallique(s) complète(nt) la formule et équilibrent la charge. Exemple : forstérite Mg2SiO4.

Nitrate : sel composé d'un ion nitrate NO3- et d'un cation métallique. Sous forme solide, c'est un cristal ionique. Exemple : le nitrate de potassium KNO3 aussi appelé salpêtre.

Olivine : le terme olivine est un nom générique donné à des silicates de type nésosilicate. La formule stoechiométrique des olivines est XYSiO4, X et Y étant des cations bivalents. Les olivines les plus abondantes sont la forstérite Mg2SiO4 et la fayalite Fe2SiO4. La monticellite CaMgSiO4 et la kirchsteinite CaFeSiO4 sont des olivines calciques. Les olivines représentent une part importante de la masse du manteau terrestre supérieur.

Forstérite Mg2SiO4

Orthorhombique (système réticulaire) : dans le cas d'un cristal bidimensionnel orthorhombique, les vecteurs a1 et a2 du réseau de Bravais forment un rectangle. Dans le cas d'un cristal tridimensionnel, les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais permettent de construire un hexaèdre aux faces orthogonales dont les arêtes ne sont pas égales.

Phénocristal : cristal dont la taille est suffisante pour qu'il soit visible à l'oeil nu.

Phyllosilicate : silicate lamellaire constitué d'une superposition de feuillets tétraédriques T et octaédriques O. On distingue trois types d'empilement : les empilements TO, TOT et TOT:O. Ces empilements sont séparés par un espace interfoliaire dans lequel, le cas échéant, des cations équilibrent la charge.

Plagioclase : catégorie de feldspaths caractérisé par la présence de sodium et de calcium. Le pôle calcique des plagioclases est l'anorthite CaAl2Si2O8. L'autre catégorie est composée des feldspaths alcalins qui comportent du sodium ou du potassium.

Plutonique : les roches plutoniques sont des roches magmatiques intrusives qui se forment en profondeur. Gabbro et granite sont des roches plutoniques.

Polyèdre de coordination : dans un cristal, c'est le polyèdre formé par les ligands reliés à un cation métallique. Les polyèdres les plus courants sont le tétraèdre, tel celui formé par l'ion SiO44- dans le cristal de quartz, ou l'octaèdre, comme dans la brucite Mg(OH)2.

Pyroxène : les pyroxènes sont des inosilicates dont la formule stoechiométrique est XY(SiO3)2, X et Y étant des cations. Les pyroxènes se distinguent des amphiboles par le fait qu'ils sont anhydres (pas d'anion hydroxyle) et par leur structure en chaîne plutôt qu'en ruban. Exemples : diopside CaMg(SiO3)2, jadéite NaAl(SiO3)2, aegirine NaFe(SiO3)2. La jadéite est un des constituants du jade. Les pyroxènes représentent 10% de la masse de la croûte terrestre et une part importante de celle du manteau supérieur.

Quartz : c'est la forme cristalline de la silice SiO2. Structurellement, les quartz sont des tectosilicates. Les quartz sont très abondants dans la croûte terrestre (10 à 14% en masse).

Réseau de Bravais : réseau représentatif de la distribution périodique des noeuds d'un cristal. Dans le cas le plus général un réseau de Bravais peut être représenté par trois vecteurs (a1, a2 et a3). La position des noeuds du réseau est donnée par le vecteur m1a1 + m2a2 + m3a3, m1, m2 et m3 étant des nombres entiers. Dans le cas d'un réseau bidimensionnel, deux vecteurs uffisent.

Rhomboédrique (système réticulaire) : les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais d'un cristal tridimensionnel rhomboédrique forment un hexaèdre dont toutes les arêtes sont égales et dont toutes les faces reproduisent le même losange.

Schiste : roche feuilletée. Le schiste peut résulter du métamorphisme de phyllosilicates ou du fait de la sédimentation d'argile.

Sédimentaire : les roches sédimentaires proviennent de la transformation en roches compactes de particules ou de grains qui se sont accumulés au cours du temps (sédiments). Elles forment des couches (strates) qui sont nettement visibles lorsque des mouvements de terrain mettent à nu des failles dans le relief.

Serpentine : famille de minéraux de type phyllosilicates dont la formule générique est (Mg,Fe,Ni)3Si2O5(OH)4. Ce sont des cristaux lamellaires de type TO (un feuillet tétraédrique et un feuillet octaédrique).

Silicate : les silicates sont des minéraux riches en ions SiO44-. Les ions SiO44- ont une forme tétraédrique.

Smectite : famille de phyllosilicates de type TOT. Les cations au centre des feuillets octaédriques sont généralement des cations de magnésium ou d'aluminium (ou les deux). La charge est équilibrée par des cations interfoliaires (sodium, potassium).

Strate : couche homogène de roches sédimentaires.

Sulfate : sel composé d'un ion nitrate SO42- et d'un cation métallique. Sous forme solide, c'est un cristal ionique. Exemple : le sulfate de potassium MgSO4 aussi appelé sel d'Epsom.

Système réticulaire : classe de symétrie des réseaux de Bravais. Il y en a quatre pour les réseaux bidimensionnels et sept pour les réseaux tridimensionnels.

Tectosilicate : silicates dans lesquels chaque atome d'oxygène est relié à deux cations centraux (polymérisation maximale des tétraèdres SiO4). Il y a donc un cation central pour deux anions oxygène. Le quartz est le représentant le plus emblématique de cette sous-famille. Les feldspaths sont des tectosilicates dans lesquels certains atomes de silicium sont remplacés par des atomes d'aluminium, ce qui nécessite la présence de cations interstitiels pour équilibrer la charge.

Tétragonal (système réticulaire) : dans le cas d'un cristal bidimensionnel tétragonal, les vecteurs a1 et a2 du réseau de Bravais forment un carré. Dans le cas d'un cristal tridimensionnel, les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais forment un hexaèdre à faces orthogonales et à base carrée.

Triclinique (système réticulaire) : les vecteurs a1, a2 et a3 du réseau de Bravais d'un cristal tridimensionnel triclinique permettent de construire un hexaèdre à base losange mais dont les arêtes ne sont pas égales et dont le troisième vecteur n'est pas orthogonal à la base.

Vitrification (transition vitreuse) : transformation par refroidissement rapide d'un minéral initialement en phase liquide qui aboutit à la formation d'un verre (minéral à l'état amorphe).

Volcanique : les roches volcaniques sont des roches magmatiques effusives qui se forment lors des éruptions volcaniques. Le basalte est une roche volcanique.

 

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